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2018 年度 研究成果報告書

ナノ構造誘起熱応答ダイナミクスの研究

研究課題

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研究課題/領域番号 16H03820
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

北島 正弘  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMS特別研究員 (00343830)

研究分担者 長尾 忠昭  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (40267456)
島田 透  弘前大学, 教育学部, 講師 (40450283)
片山 郁文  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80432532)
研究協力者 石井 智  NIMS
ダオ T.D.  NIMS
ハンデガード O. S.  NIMS, 院生
嵐田 雄介  横国大
田岡 裕貴  横国大, 院生
奈良 脩平  横国大, 院生
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードナノ構造物性 / 局在光・熱物性 / 熱伝導 / フォノン
研究成果の概要

ナノ構造における光励起・熱化過程及び熱伝導挙動を明らかにするため、フォノン・キャリアダイナミクス等の測定を行った。主たる成果は:(1)熱電変換材料しても注目されるBi-Sb系極薄膜についてコヒーレント音響フォノン閉じ込めの研究を行い、膜が侵入長より薄くなると音速が減少することを見いだした。これは、薄膜化により熱電変換材料の性能が向上することを示す。(2)Thzキャリアダイナミクス測定により、同系のキャリア励起機構と熱化の時間スケールを明らかにした。

自由記述の分野

光物性、フォノンダイナミクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

デバイスの微細化は著しく、集積素子内部における熱の発生や伝導および輻射放熱を如何に制御するかは緊急の課題である。本研究では、音響フォノンやキャリアのダイナミクス等の測定により、ナノ構造における光吸収や熱伝導等をナノスケールで明らかとした。特に、Bi-Sb系極薄膜における音速の減少は薄膜化による熱電変換材料性能の向上を示しており、意義深い。

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公開日: 2020-03-30  

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